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新建基坑工程

采用JL扩大头锚杆(索)替换普通预应力锚索:

    对于已经按普通预应力锚索设计的基坑工程, 可以采用JL扩大头锚索替换普通预应力锚索。 替代方法: 以一条JL锚索替代原来2~3条普通锚索。为了不改变原桩墙内力, 锚杆排数不变,仅将水平间距增大2~3倍。

替代优点:

(1)节省造价;

(2)安全性提高,基坑位移减小。

 

 

    JL扩大头锚杆位移小, 可以替代基坑内支撑。锚杆与内支撑相比, 安全性更好。从1998年的珠海祖国广场到2008年杭州地铁工程事故,几起大的基坑恶性事故都是内支撑。从力学机理分析,锚杆支护属于一种稳定性平衡结构,其安全性优于内支撑。但是目前的摩擦型锚杆施工质量不稳定,一是锚固体与孔壁土体之间的泥皮膜难以完全清除;二是二次高压注浆效果的随机性太大;三是普通预应力锚杆自由段太短,没有穿过基坑变形影响范围,锚固段往往会随基坑土体发生位移;四是普通预应力锚杆锚固段太长,在工作过程中随着应力的传递往往会发生较大的位移,这些原因影响了锚杆抗拔力的可靠性,引起了基坑不可控制的较大位移, 影响了锚杆支护的“声誉”。JL扩大头锚杆是一种端压性锚杆,采用足够长的自由段和较短的锚固段改变了普通锚杆的受力机理,高压喷射扩孔工艺对孔壁土体有显著的加糙作用, 完全克服了普通锚杆的缺点,可靠性和质量稳定性高。用JL锚杆替代内支撑, 在地质条件合适的条件下,基坑位移可以达到内支撑的水平,需要时还可以将位移控制在比内支撑更小的水平以内。

 

采用“位移控制锚杆”控制基坑位移:

    当基坑影响范围内存在既有建(构)筑物、地下管线或道路,对位移要求严格时,可以采用JL扩大头锚杆控制基坑位移。将扩大头深理于不受基坑开挖影响的稳定地层之中,施加较大的预张拉力消除塑性变形,进入工作状态后,通过很长的自由段把支护结构的拉力传递到深远的稳定地层中,支护结构与扩大头之间通过钢绞线杆体实现点到点的弹性连接,使其工作位移减少到最小并可得到控制。这就是“位移控制锚杆”的概念。青岛奥帆广场基坑深度16m,西侧紧邻有多层天然基础房屋(距离4米),对位移限制要求很高。采用位移控制锚杆,扩大头埋深增加3米,西侧位移成功控制在0.2%以内(实测最大位移仅25mm),在基坑施工和使用过程中,没有对周边建筑物、地下管线和地面造成任何损害,达到了“零投诉”的目标。

 

最小位移设计原理:

1)土压力荷载(包括主动土压力和被动土压力)按静止土压力计算;

2)锚杆扩大头设置于基坑影响范围之外的稳定地层之中,地层土质较好,蠕变性小;

3)锚头至扩大头全长设置为自由段(或在扩大头前保留一米的锚固段过渡),锚头与扩大头实现点到点的弹性连接,将荷载直接传递到扩大头;

4)锚杆张拉荷载大于锚杆最大工作拉力,且进行两遍或多遍循环预张拉,消除塑性变形;

5)锚杆的锁定荷载效应大于锁定后基坑开挖土压力荷载效应;

6)挡土桩墙有较大的刚度和嵌固深度;

7) 在基坑工作期间,锚杆杆体保留一定外露长度,以便必要时进行重复张拉。 从理论上讲,当扩大头所处地层土质蠕变小或可忽略时,基坑是可以实现相对“零位移”的。